在線石油類分析儀的監(jiān)測原理主要基于紫外熒光法、紅外分光光度法以及非色散紅外吸收法等技術(shù),以下是這些原理的詳細(xì)介紹:
紫外熒光法
檢測原理:基于油類物質(zhì)在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生熒光的特性進(jìn)行檢測。當(dāng)紫外光照射水樣時,油分子中的芳香烴(如苯、萘、多環(huán)芳烴)和共軛雙鍵結(jié)構(gòu)被激發(fā),發(fā)出特定波長的熒光。通過測量這種熒光的強(qiáng)度,可以換算為水樣中油分子的濃度,實(shí)現(xiàn)定量分析。
優(yōu)勢:相比紅外法、重量法,紫外熒光法具有靈敏度高、響應(yīng)快、無需試劑、無耗材等顯著優(yōu)勢。部分儀器的檢測下限可低至0.01ppm,能夠捕捉微量油泄漏。
應(yīng)用:在線水中油分析儀采用紫外熒光法,可實(shí)現(xiàn)對水體中芳香烴和含共軛雙鍵化合物的連續(xù)、實(shí)時、無損監(jiān)測。
紅外分光光度法
檢測原理:油類物質(zhì)對特定波長紅外光具有特征吸收特性。紅外分光測油儀通常選取三個關(guān)鍵特征吸收峰作為檢測波長:2930cm?¹(亞甲基C-H鍵伸縮振動)、2960cm?¹(甲基C-H鍵伸縮振動)、3030cm?¹(芳香環(huán)C-H鍵伸縮振動)。通過測量這些特征波長下的吸光度值,結(jié)合朗伯-比爾定律,可以計算出樣品中的油含量。
檢測流程:
萃取:用四氯化碳等萃取劑將樣品中的油類物質(zhì)萃取分離。
測定:將萃取液注入樣品池,紅外光源發(fā)出的連續(xù)紅外光經(jīng)單色器分光后,分別以三個特征波長的光照射樣品池。檢測器測量光穿過樣品后的透射光強(qiáng)度。
計算:通過對比空白萃取劑與樣品萃取液的吸光度差異,結(jié)合朗伯-比爾定律計算出樣品中的油含量。
優(yōu)勢:紅外分光光度法不受油品品種的限制,測定的結(jié)果能較好地反映水體受石油類污染的狀況。
應(yīng)用:紅外分光測油儀廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、污水處理、石油化工等領(lǐng)域,用于檢測水體、土壤、大氣中的油類污染物。
非色散紅外吸收法
檢測原理:利用石油類物質(zhì)的甲基(-CH3)、亞甲基(-CH2-)在近紅外區(qū)(3.4μm)有特征吸收,作為測定水樣中油含量的基礎(chǔ)。
檢測流程:
預(yù)處理:先用硫酸將水樣酸化,加氯化鈉破乳化。
萃取:用三氯三氟乙烷萃取水樣中的油類物質(zhì)。
過濾與定容:萃取液經(jīng)無水硫酸鈉層過濾、定容。
測定:注入紅外分析儀測其含量。
注意事項(xiàng):所有含甲基、亞甲基的有機(jī)物質(zhì)都將產(chǎn)生干擾,如水樣中有動、植物性油脂以及脂肪酸物質(zhì)應(yīng)預(yù)先將其分離。此外,石油中有些較重的組分不溶于三氯三氟乙烷,致使測定結(jié)果偏低。